提高水平井固井質(zhì)量的有效對策分析

崔璨

摘要：長期以來，水平井固井中存在的水泥漿問題一直是技術(shù)上不易攻克的瓶頸問題，此外還有水平段的套管居中問題，為此本文對水泥漿體系的具體內(nèi)容進(jìn)行研究，包括性能穩(wěn)定，過度周期短、零游離液、流動性等多個方面，同時還對水平井鉆井技術(shù)中的套管下入技術(shù)進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：水平井;固井質(zhì)量;對策

1.水平井鉆井工藝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)我國現(xiàn)有的水平井鉆工藝技術(shù)現(xiàn)況，我國現(xiàn)在石油開采方面的技術(shù)取得了很大的突破。但不能否認(rèn)的是，還有很多技術(shù)難關(guān)等著我們?nèi)スタ送黄疲绕涫且τ谔岣唛_采的速度和質(zhì)量問題。但這些問題實際上是因為我國地勢較為復(fù)雜，而油田的分布情況與地勢密切相關(guān)，有些地勢崎嶇導(dǎo)致地層油井壁容易破裂坍塌，有的地勢則會造成地層研磨性強等問題，這些問題的存在，為石油的開采工作增加了很大的難度，從而影響了油田水平井鉆井的施工效率。而且，當(dāng)前我國國內(nèi)現(xiàn)有的水平井鉆井工藝技術(shù)設(shè)施設(shè)備配套不夠齊全，往往缺乏專業(yè)的施工人員和技術(shù)力量支持，相關(guān)設(shè)備還出現(xiàn)性能不穩(wěn)定等現(xiàn)象，水平井鉆井工藝技術(shù)不足對石油開采業(yè)發(fā)展帶來較大阻力。

的意識和施工策略。

2.水平井固井工藝技術(shù)的相關(guān)分析

2.1套管居中

在水平井段施工過程，水平井使用過程會出現(xiàn)窄環(huán)空的現(xiàn)象，這就導(dǎo)致水平井下的水泥漿會替代鉆井液，其驅(qū)替有效性也會減弱，可能還會導(dǎo)致竄槽，受其影響固井質(zhì)量會大打折扣。而鉆井下面的套管，因重力作用會導(dǎo)致扶正器發(fā)生變形，進(jìn)而影響套管居中的效果，導(dǎo)致開采質(zhì)量無法保證。因此，要使用彈性扶正器防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，不斷加大彈性系數(shù)使其獲得足夠彈力支撐，最大限度地減少扶正器因自身重力問題出現(xiàn)變形的情況，保證套管的居中性得到有效提高。下入套管產(chǎn)生的摩擦力會隨著扶正器的剛性增強而增大，摩擦力增大成為套管下入的新難題。

為了可以更好地解決上述問題，在設(shè)計扶正器的過程中，要靈活使用扶正器，比如可以采用扶正器剛性、彈性交替下入的形式，兩相結(jié)合不但有足夠彈力保證套管下入時的居中問題，同時還能夠避免套管下入時產(chǎn)生摩擦問題。這樣一來，不僅能夠充分有效的降低套管自身重力問題帶來的負(fù)擔(dān)，同時在發(fā)生水泥漿頂替鉆井液時可以有清水當(dāng)介質(zhì)，保證施工的順利進(jìn)行。實際上如果條件許可，也可以把原油當(dāng)介質(zhì)，以減輕水平井段中套管的重量，提高套管居中的準(zhǔn)確度。

2.2水泥漿失水和析水性能分析

水平井施工如果水泥漿發(fā)生析水問題，會對固井施工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，在水平井固井施工過程中，一定要時刻注意水泥漿是否有出現(xiàn)析水問題。在施工前，要做好水泥漿配置問題，在過程中保持充分重視。因此，水泥漿在水平井施工時應(yīng)具有常規(guī)性能，還應(yīng)杜絕析水情況的發(fā)生。此外，配置水泥漿時還要格外重視其失水性功能，將其失水值控制在<5mL的合理區(qū)間范圍內(nèi)。事實上，水平井的深度和井下溫度的變化差異是不確定的，所以在水泥漿的配置上還要根據(jù)實際情況對其性能進(jìn)行靈活調(diào)整，以滿足多種水平井固井施工的要求。

2.3巖屑床的清除分析

巖屑床是水平井鉆井中經(jīng)常發(fā)生的問題，在鉆井過程中帶來的大量巖屑會在井眼下不斷堆積，最后堆成一個厚厚的像餅一樣的泥漿，這就形成了巖屑床，如果施工過程中沒有馬上清理掉，那么在施工完成以后這些巖屑床就會堵住底層石油、水、氣的通道，會給后續(xù)的施工帶來很多負(fù)面影響。所以清理巖屑床對后期開采質(zhì)量和風(fēng)險都有益處，它是水平井固井施工必不可忽略的環(huán)節(jié)，對固井質(zhì)量的提升和水平井生產(chǎn)開采風(fēng)險的降低都起著重要作用。

3.水平井固井工藝技術(shù)的提升

3.1井身質(zhì)量的控制

一般對水平井直井段施工時有著開采角度<3°的施工要求，對其造斜點有著井斜角度<2°的施工要求，對上述兩者的水平移動距離有著<25m的施工要求。另外，直井段在整個施工過程中全角變化要保證在2.5°和30m以內(nèi)。針對水平井段的施工，必須由現(xiàn)場技術(shù)人員嚴(yán)格準(zhǔn)確的把握數(shù)據(jù)軌跡的變化，還要保持整個施工過程水平段長度和水平移動距離都能控制在合理的區(qū)間內(nèi)。

3.2鉆井液性能的控制

如果水平井在施工過程出現(xiàn)井斜角角度>45°的情況，那就需要在鉆井液中添加一些潤滑劑、石墨等，根據(jù)實際鉆井情況來確定潤滑劑的劑量，適量添加以確保鉆至目的地層時其含量符合7%的標(biāo)準(zhǔn)，只有及時使用潤滑劑，才能保證施工過程的順利進(jìn)行，減少卡鉆等問題的發(fā)生。在施工工程中，機器尚未到達(dá)到目的地層前，必須要確保鉆井液中API失水量<5mL，還要利用碳酸鈣加以輔助，達(dá)到保護(hù)油藏儲層的目的，這樣可使鉆速得到大幅提升。

3.3合理應(yīng)用扶正器

鉆井過程中下套管是不可或缺的施工環(huán)節(jié)，它的存在極大影響到固井的施工質(zhì)量。為了提高固井質(zhì)量，必須使用剛性扶正器以確保鉆井過程中套管的下入可以保持居中性。事實上面對不同的扶正器，一般都要保證表面的光潔度在合理范圍并且導(dǎo)流翼片的螺旋角度也要恰當(dāng)，這樣對套管下入的居中性有一定保障作用。

3.4應(yīng)用前置液和沖洗液

在水平井鉆井固井開采石油過程中，有效利用前置液和沖洗液可以有效綜合鉆井液達(dá)到稀釋目的，避免出現(xiàn)鉆井液和地下的水泥漿等雜物混在一起。不僅如此，前置液能夠很好地保護(hù)石油界面，改善其張力降低對水的吸收。而沖洗液的存在，可以減小鉆井液的粘稠度，這樣可以有效提高鉆井液替代率。但要時刻注意，隔離液的使用不能和水泥漿、鉆井液間產(chǎn)生其他不良反應(yīng)，避免界面出現(xiàn)流變性變化。

3.5水泥漿性能

水平井固井在施工過程中，要時刻注意水泥漿變化，水泥漿要保持低失水、零吸水的狀態(tài)才行，而且可以自動直角稠化，同時要確保水泥漿的穩(wěn)定性，避免在施工過程因為水泥漿問題出現(xiàn)下沉下降問題，以此確保水平井固井的質(zhì)量。水平井的鉆井工藝技術(shù)五花八門，所以在實際操作中要根據(jù)油井開發(fā)的實際情況選擇適合的鉆井技術(shù)，最大限度地確保水平井出液產(chǎn)量，進(jìn)一步提高鉆采效率。不難發(fā)現(xiàn)，水平井鉆井技術(shù)的不斷進(jìn)步大大提高了鉆井效率，例如使用欠平衡鉆井技術(shù)，可以很大程度上降低鉆井液對石油儲層的二次傷害，維持井筒的欠平衡形態(tài)，與前沿井控技術(shù)相結(jié)合使水平井鉆井得以高效進(jìn)行。

使用自動化鉆井技術(shù)，可以在鉆井施工過程中實現(xiàn)自動化鉆井，提高井眼軌跡和井斜度的高質(zhì)管控，不僅可以降低相關(guān)人員的勞動強度而且還能減少鉆井支出，為水平井鉆井及井筒的質(zhì)量提供有效保障。

4.結(jié)語

目前我國大部分的油田開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入后期開發(fā)階段，為了能最大層面挖掘潛在的石油儲能，提高石油開采率，在很多石油儲藏地鉆探過程中利用水平井鉆井工藝技術(shù)來攻克那些疑難油田，由此增加出油量，這也是在油田后期開發(fā)階段主要采用水平井鉆井技術(shù)的重要原因。所以我國當(dāng)前要不斷提高水平井鉆井技術(shù)，為后期石油開采提供更多技術(shù)力量保障和支持。

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